Was ist der Batterieherstellungsprozess?

Der Batterieherstellungsprozess umfasst mehrere wichtige Schritte, darunter den Zusammenbau von Anode und Kathode, das Einsetzen eines Separators, das Anbringen von Dichtungen und das Erstellen eines Etiketts. Verschiedene Arten von Batterien, wie Alkali-, Lithium- und Kohlenstoff-Zink-Batterien, durchlaufen einen etwas anderen Batterieherstellungsprozess. Dies liegt an der unterschiedlichen Beschaffenheit der Materialien und der Struktur, die beide einen großen Einfluss auf die Methode der Batterieherstellung haben.

Alkaline-Batterien sind die gebräuchlichsten und werden häufig in Geräten wie Spielzeug, Taschenrechnern und Rekordern verwendet. Die beim Herstellungsprozess von Alkalibatterien verwendeten Konstruktionsmaterialien umfassen mit Nickel beschichteter Stahl, ein poröses Material für den Separator und Messing und Epoxid für die Dichtungen. Bei Alkalibatterien bildet die Kathode aufgrund ihrer zylindrischen Form auch einen strukturellen Bestandteil der Batterie, die sogenannte Kathodendose.

Der erste Schritt besteht darin, die Kathodendose zu entfetten und zu beschichten, um die Leitfähigkeit zu verbessern. Als nächstes werden die eigentlichen Kathodensubstanzen hinzugefügt, darunter Kohlepulver und Mangandioxidpulver, manchmal zu runden Blöcken gepresst. In den Zylinder wird ein hohler und poröser Separator eingebracht, der oft aus quergelegtem Papier besteht, um die Anoden- und Kathodensubstanzen voneinander zu trennen. Die Elektrolytlösung wird entweder in die Mitte des Separators gegossen oder der Separator wird vor dem Einsetzen in die Batterie mit Elektrolyt getränkt.

In den vom Separator gebildeten Hohlraum wird ein Anodengel eingespritzt, das Zink enthält, das in einer alkalischen Lösung suspendiert ist, um den Hohlraum zu füllen. Der Anodenanschluss, auch Stromkollektor genannt, wird dann am Ende platziert, um den Stromkreis zu schließen. Schließlich wird die Batterie mit einem Epoxidmaterial, einem Messingnagel oder einer Stahlplatte versiegelt, um den Batterieherstellungsprozess abzuschließen. Zu den weiteren Schritten gehören das Anbringen eines Etiketts auf der Oberfläche des Akkus und die Überprüfung des Akkus auf Sicherheit und Wirksamkeit.

Andere Batterietypen haben etwas andere Herstellungsverfahren. In Kohle-Zink-Batterien gibt es eine Zinkdose, die nicht als Kathode, sondern als Anode fungiert. Zuerst werden Separator und Bodenpapier eingelegt, danach wird das Kathodenpulver eingefüllt. Anschließend wird ein Stab aus Kohlenstoff eingesetzt, um den Strom zu führen, und die gesamte Apparatur wird vor dem Etikettieren mit einem Harzschlauch ummantelt. Der Herstellungsprozess von Lithiumbatterien ist ebenfalls dem alkalischen Prozess sehr ähnlich, erfordert jedoch aufgrund ihrer erhöhten Reaktivität eine strengere Trennung der Kathoden- und Anodenmaterialien.